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Calcul de la Teneur en Eau Liquide



  1. #1
    dark manwe

    Calcul de la Teneur en Eau Liquide


    ------

    Bonjour à tous.
    Tout d'abord, merci aux personnes qui se pencheront sur mon cas.

    Je vous présente mon problème.
    Dans un document scientifique que l'on m'a donné à analyser, il est demandé de présenter une des méthodes données pour calculer la teneur en eau liquide de la neige. (La neige contenant de l'eau liquide est forcément à 0°)
    La teneur en eau liquide, ou TEL, est définie par:

    TEL = masse d'eau liquide contenue dans la neige / masse de neige

    La méthode sur laquelle je souhaite me pencher, est la méthode dite des mélanges.
    On introduit une masse m1 d'eau à 40° dans un calorimètre, et on rajoute une masse m2 de neige, de telle sorte qu'à l'équilibre, toute la neige ait fondue. Il est ensuite dit qu'on peut déduire la TEL à partir de la température finale.

    Le problème qui se pose à moi, est que je ne vois absolument pas le rapport entre la température du mélange dans le calorimètre et la TEL de la neige.
    J'ai tenté d'établir un lien avec mon cours de thermochimie, en introduisant l'enthalpie standard de fusion de la neige, mais je ne parviens à rien de vraiment concret.

    Auriez vous une idée pour établir un lien entre la température et la TEL de la neige?

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    dark manwe

    Re : Calcul de la Teneur en Eau Liquide

    Juste une petite précision sur ma tentative de résolution de ce problème.

    Je me suis reporté à mon cours de PCSI, qui concernait la thermochimie, et plus exactement la partie concernant l'emploi des calorimètres.
    La température du calorimètre est à T1, de même que l'eau (c'est-à-dire 40°). On y introduit m2 grammes de neige.
    Il y a donc le cycle suivant:
    pour le calorimètre: passage de T1 à Tf (température finale)
    pour l'eau liquide: passage de T1 à Tf
    pour la neige: passage de T2 à 0° puis fusion de la neige, et enfin, passage de 0° à T1.

    Le calorimètre ayant des parois adiabatique, on a la variation d'enthalpie totale nulle.
    Ainsi, la somme des enthalpie de chacun de ces cycles que je viens d'ennoncer est nulle.

    Je pensais de prime pouvoir établir un lien entre la masse de neige (neige+eau contenue) et la masse d'eau, sans y parvenir.

    Cela est assez urgent, puisque j'ai eu ce problème hier, et je m'y suis penché tout l'après midi de samedi. Je viens donc ici en désespoir de cause, espérant que quelqu'un pourra m'aider à trouver un lien, qui me permette d'avancer dans mon travait.

    Merci à tous!

  4. #3
    redshamrock

    Re : Calcul de la Teneur en Eau Liquide

    Bonjour,
    je suis tombée sur le même problème que toi, et je tourne un peu en rond avec mes cours de première année..
    As tu trouvé la solution? si oui pourrais-tu me donner une piste?
    Merci d'avance

  5. #4
    remace

    Re : Calcul de la Teneur en Eau Liquide

    quand j'etais en terminale STL on nous a fait un probleme de ce genre en DS.
    déja ta neige est à 0° sinon il n'y a pas d'eau liquide dedans
    ensuite tu dois séparer (mentalement) l'eau qui est utilisée pour la mesure (ici eau1 et celle contenue dans la neige, eau2)
    en tu dois déterminer une quantité d'eau liquide dans la neige
    or comme le calorimetre est calorifugé, il n'y a aucun échange de chaleur avec l'exterieur.
    d'où
    Qglace+Qeau1+Qeau2+Qcalorimetr e(je sais pas si on en parle dans ton sujet)=0
    Qglace= chaleur latente de fusion de la glace (notée Qfglace)+ Q glace fondue (notée eau3)
    on désigne par C la capacité thermique massique (qui peut etre considérée comme constante dans ton exercice c'est souvent le cas)
    donc tu as
    m3Ceauliquide3*(Tf-0)+m2Ceauliquide2(Tf-0)+m1Ceauliquide1(Tf-40)+Qfneige+Qcalorimetre=0
    et Q calorimetre doit se rapporter a sa capacité*(Tf-40)

    voilà je ne sais pas comment on calcule une chaleur latente de fusion car c'est un peu plus loin dans le programme de maths Spé TSI

    ton inconnue c'est m2 tout le reste doit etre plus ou moins donné ou t'es censé les trouver. une fois que t'as trouvé m2 t'as plus qu'à diviser par ta masse de neige...

    l'équation doit venir du premier principe il me semble avec W=0, deltaU=0 et les énergies potentielles et cinétiques sont nulles car ton calorimetre n'est pas en mouvement.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    redshamrock

    Re : Calcul de la Teneur en Eau Liquide

    Merci beaucoup !!

    (l'équation vient bien du premier principe)

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